8.返回函数
Python的函数不但可以返回int、str、list、dict等数据类型,还可以返回函数!
例如,定义一个函数 f(),我们让它返回一个函数 g,可以这样写:
def f():
print 'call f()...'
# 定义函数g:
def g():
print 'call g()...'
# 返回函数g:
return g
仔细观察上面的函数定义,我们在函数 f内部又定义了一个函数 g。由于函数 g也是一个对象,函数名 g就是指向函数 g 的变量,所以,最外层函数 f 可以返回变量 g,也就是函数 g本身。
调用函数 f,我们会得到 f返回的一个函数:
>>> x= f() # 调用f()
call f()...
>>>x # 变量x是f()返回的函数:
<function gat 0x1037bf320>
>>>x() # x指向函数,因此可以调用
callg()... # 调用x()就是执行g()函数定义的代码
请注意区分返回函数和返回值:
def myabs():
return abs #返回函数
def myabs2(x):
return abs(x) # 返回函数调用的结果,返回值是一个数值
返回函数可以把一些计算延迟执行。例如,如果定义一个普通的求和函数:
defcalc_sum(lst):
return sum(lst)
调用calc_sum()函数时,将立刻计算并得到结果:
>>>calc_sum([1, 2, 3, 4])
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但是,如果返回一个函数,就可以“延迟计算”:
defcalc_sum(lst):
def lazy_sum():
return sum(lst)
return lazy_sum
#调用calc_sum()并没有计算出结果,而是返回函数:
>>> f= calc_sum([1, 2, 3, 4])
>>> f
<functionlazy_sum at 0x1037bfaa0>
#对返回的函数进行调用时,才计算出结果:
>>>f()
10
由于可以返回函数,我们在后续代码里就可以决定到底要不要调用该函数。
任务
请编写一个函数calc_prod(lst),它接收一个list,返回一个函数,返回函数可以计算参数的乘积。
9.闭包
在函数内部定义的函数和外部定义的函数是一样的,只是他们无法被外部访问:
def g():
print 'g()...'
def f():
print 'f()...'
return g
将 g 的定义移入函数 f 内部,防止其他代码调用g:
def f():
print 'f()...'
def g():
print 'g()...'
return g
但是,考察上一小节定义的 calc_sum 函数:
defcalc_sum(lst):
def lazy_sum():
return sum(lst)
return lazy_sum
注意: 发现没法把 lazy_sum 移到 calc_sum 的外部,因为它引用了 calc_sum 的参数 lst。
像这种内层函数引用了外层函数的变量(参数也算变量),然后返回内层函数的情况,称为闭包(Closure)。
闭包的特点是返回的函数还引用了外层函数的局部变量,所以,要正确使用闭包,就要确保引用的局部变量在函数返回后不能变。举例如下:
#希望一次返回3个函数,分别计算1x1,2x2,3x3:
def count():
fs = []
for i in range(1, 4):
def f():
return i*i
fs.append(f)
return fs
f1, f2, f3 =count()
你可能认为调用f1(),f2()和f3()结果应该是1,4,9,但实际结果全部都是 9(请自己动手验证)。
原因就是当count()函数返回了3个函数时,这3个函数所引用的变量 i 的值已经变成了3。由于f1、f2、f3并没有被调用,所以,此时他们并未计算 i*i,当 f1 被调用时:
>>>f1()
9 # 因为f1现在才计算i*i,但现在i的值已经变为3
因此,返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。
任务
返回闭包不能引用循环变量,请改写count()函数,让它正确返回能计算1x1、2x2、3x3的函数。
?不会了怎么办
考察下面的函数 f:
def f(j):
def g():
return j*j
return g
它可以正确地返回一个闭包g,g所引用的变量j不是循环变量,因此将正常执行。
在co1unt函数的循环内部,如果借助f函数,就可以避免引用循环变量i。